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简介有源矩阵有机发光二极体面板AMOLED

2020-08-18 17:43:40

  1 简介

可以折叠显示的AMOLED显示屏

有源矩阵有机发光二极体面板(AMOLED)被称为下一代显示技术,各大显示技术企业都十分重视这项新的显示技术。AMOLED(Active Matrix/Organic Light Emitting Diode)是有源矩阵有机发光二极管。AMOLED代表了一类显示技术,通常也用来表示用此技术制造的显示面板[1] 。

2 发展现状

AMOLED不管在画质、效能及成本上,先天表现都较TFT LCD优势很多。在显示效能方面,AMOLED反应速度较快、对比度更高、视角也较广,这些是AMOLED天生就胜过TFT LCD的地方;另外AMOLED具自发光的特色,不需使用背光板,因此比TFT更能够做得更轻薄,而且不需使用背光板的AMOLED可以省下占TFT LCD 3~4成比重的背光模块成本。

AMOLED的确是很有魅力的产品,许多国际大厂都很喜欢,甚至是手机市场最热门的产品iPhone,都对AMOLED有兴趣,相信在良率提升之后,iPhone也会考虑采用AMOLED,尤其AMOLED在省电方面的特色,很适合手机,AMOLED面板耗电量大约仅有TFT LCD的6成(但是白光状态下AMOLED屏幕更费电),未来技术还有再下降的空间。

当然AMOLED最大的问题还是在良率,以目前的良率,AMOLED面板的价格高出TFT LCD 很多 。

3 材料结构

在了解了AMOLED与TFT LCD的主要性能差别后,我们通过技术层面来分析造成差别的主要原因在哪里。由于AMOLED是OLED技术的一种,我们以OLED的工作原理来进行分析。

OLED(Organic Light-Emitting Diode,有机发光二极管)是指利用有机半导体材料和发光材料在电场驱动下,通过载流子注入和复合导致发光的二极管。OLED发光原理是用ITO透明电极和金属电极分别作为器件的阳极和阴极,在一定电压驱动下,电子和空穴分别从阴极和阳极注入到电子和空穴传输层,电子和空穴分别经过电子和空穴传输层迁移到发光层,并在发光层中相遇,形成激子并使发光分子激发,后者经过辐射弛豫而发出可见光。辐射光可从ITO一侧观察到,金属电极膜同时也起了反射层的作用。

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TFT液晶这边,我们以TN液晶面板工作原理为代表进行介绍。TN液晶组件结构为:向列型液晶夹在两片玻璃中间。这种玻璃的表面上先镀有一层透明而导电的薄膜(ITO)以作电极之用。在有ITO的玻璃上镀表面配向剂,以使液晶顺着一个特定且平行于玻璃表面之方向排列。利用电场可使液晶旋转的原理,在两电极上加上电压则会使得液晶偏振后方向转向与电场方向平行。 因为液态晶的折射率随液晶的方向改变而改变,其结果是光经过TN型液晶以后其偏振性会发生变化。可利用电的开关达到控制光的明暗。这样会形成透光时为白、不透光时为黑,字符就可以显示在屏幕上了。

很显然,两种面板的采用了不同的光源,OLED为自身发光,而LCD则采用了背光源,两者的成像机理是完全不一样的。通过对比不难发现,OLED具有更薄更轻、主动发光(不需要背光源)、无视角问题、高清晰、高亮度、响应快速、能耗低、使用温度范围广、抗震能力强、成本低和可实现柔软显示等特点,其中不少特性是LCD液晶面板难以实现的。

4 技术优缺点

优点

AMOLED在技术上的优势几乎是传统LCD难以企及的。

1.对比传统LCD,AMOLED屏幕非常薄,并且可以在屏幕中集成触摸层(比如In-Cell技术),做超薄机更有优势。

2.AMOLED自发光,单个像素在显示黑色时下不工作,显示深色时低功耗。

3.AMOLED可作成柔性屏,比起玻璃基板的LCD屏幕不宜损坏。

4.AMOLED和SUPER AMOLED的色域都非常广,可以达到110% NTSC。一些在LCD上无法准确还原的颜色,在AMOLED上可以表达出来。比如盛开的油菜花,到过婺源的有感受,在普通LCD上是显示不出来的,因为超出了显示屏的色域范围。夏普的高档液晶屏为了解决这个问题,特意增加黄色子像素来表达鲜艳的黄色。

5.AMOLED具有高对比度,理论上对比度可以无穷大,而且不会漏光。

6.AMOLED具有极快响应速度,响应时间只有LCD的1/1000到1/100 。

这些都是AMOLED在技术上特有的优势,其他至于亮度高不高,阳光下是否可视那是其他工艺的加成了。

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缺点

AMOLED优点非常明显,而且那些优点都是胜过LCD数倍数十倍的,除了产能问题,更多是其让人皱眉的大缺点。

1.AMOLED工艺不成熟,良品率很低。

2.AMOLED驱动电路不成熟,色阶过度不均匀,低光区域不易控制。

3.AMOLED因为是自发光,所以在老化过程中可能会出现不同像素老化程度不一样,导致亮度不一样,可能导致显示屏留下残影。而蓝色子像素衰减较快也会导致色温漂移的问题。而背光板发光的LCD屏幕则无此忧虑。

4.AMOLED上网更费电。网页大多是白背景,所以AMOLED显示白色时比LCD耗电要大!

5.AMOLED过于鲜艳,由于AMOLED色域高,但显示内容大都基于低色域显示设备的s-RGB标准制作,适宜普通LCD上显示。这个其实不算缺点,高色域可以调成低色域。

6.AMOLED发光材料寿命不均,而且部分材料寿命较短,制约了面板的使用寿命。

5 AMOLED对比LCD

1.AMOLED比LCD省电。AMOLED屏幕本身用电量是LCD屏幕的60%。黑底阅读,那是相当省电。因为不用背光,有需要显示的像素才亮灯。

2.AMOLED屏颜色“鲜艳”,而LCD色彩比较“淡”。

3.AMOLED对比度高,色彩层次好,而LCD好像“雾蒙蒙”的。

4.采用pentile排列的AMOLED屏字体显示模糊!因为AMOLED的技术特点是主动发光,每个像素需要3个发光点。而采用pentile排列的AMOLED屏每个像素只有2个子像素,缺少红色或蓝色子像素,缺少的子像素需要邻近的子像素补偿,实际上只有标称分辨率的2/3子像素点。而RGB排列的LCD屏分辨率和标称分辨率一致,小字细腻锐利。

5.AMOLED色域高,但显示内容大都基于低色域显示设备的s-RGB标准制作,毕竟绝大多数人的显示设备都是廉价LCD,色域到72% s-RGB就不错了。这些内容在高色域的AMOLED屏上就显得色彩有所失真,而普通LCD屏色彩还原相对比较准确。不过高色域显示屏可以调整色域标准,而LCD本来色域就低,根本就没有调整空间。[!empirenews.page]

6.AMOLED长时间显示不动的影像会留下残影,这是自发光显示屏的通病,目前还没有解决。而背光的LCD没有这个问题 。

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